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14.8. 수업: LiDAR 데이터로부터 DEM 생성하기

서로 다른 배경 이미지들을 사용해서 맵의 외관을 향상시킬 수 있습니다. 기본 맵이나 이전에 사용했던 항공사진을 쓸 수도 있지만, 어떤 상황에서는 해당 지형의 음영기복 래스터가 나을 수도 있습니다.

LAStools 를 이용해서 LiDAR 데이터셋으로부터 DEM을 추출한 다음, 맵 프레젠테이션에 사용할 음영기복 래스터를 생성할 것입니다.

이 수업의 목표: LAStools를 설치하고 LiDAR 데이터로부터 DEM을 추출한 다음 음영기복 래스터를 계산하기.

14.8.1. ★☆☆ 따라해보세요: LAStools 설치하기

LAStools 가 제공하는 공간 처리 프레임워크와 알고리즘을 이용하면 QGIS에서 LiDAR 데이터를 다룰 수 있게 됩니다.

LiDAR 점구름으로부터 디지털 표고 모델(DEM)을 얻어 프레젠테이션을 위해 시각적으로 좀 더 직관적인 음영기복 래스터를 생성할 수 있습니다. 먼저 LAStools를 제대로 다루기 위한 Processing 프레임워크를 설정해야 합니다:

  • QGIS가 실행되고 있다면 QGIS를 종료하십시오.

  • 여러분의 시스템의 C:/Program Files/QGIS Valmiera/apps/qgis/python/plugins/processing/ 폴더에 LiDAR 플러그인의 이전 버전이 기본 설치되어 있을 수도 있습니다.

  • If you have a folder named lidar, delete it. This is valid for some installations of QGIS 2.2 and 2.4.

../../../_images/remove_lidar_folder.png

  • Go to the exercise_data\forestry\lidar\ folder, there you can find the file QGIS_2_2_toolbox.zip. Open it and extract the lidar folder to replace the one you just deleted.

  • 다른 QGIS 버전을 사용하고 있다면, 이 교재 에서 더 자세한 설치 지침을 찾아볼 수 있습니다.

이제 여러분의 컴퓨터에 LAStools를 설치해야 합니다. 여기 에서 최신 LAStools 버전을 다운로드한 다음 lastools.zip 파일의 내용물을 여러분의 시스템에, 예를 들어 C:\lastools\ 폴더에 압축 해제하십시오. lastools 폴더의 경로명에 공백이나 특수 문자를 사용해서는 안 됩니다.

참고

Read the LICENSE.txt file inside the lastools folder. Some of the LAStools are open source and other are closed source and require licensing for most commercial and governmental use. For education and evaluation purposes you can use and test LAStools as much as you need to.

이제 플러그인 및 실제 알고리즘들을 여러분의 컴퓨터에 설치해서 사용할 준비가 거의 끝났습니다. 이 플러그인 및 실제 알고리즘들을 사용하려면 공간 처리 프레임워크를 설정하기만 하면 됩니다:

  • QGIS를 실행해서 새 프로젝트를 여십시오.

  • Set the project’s CRS to ETRS89 / ETRS-TM35FIN.

  • Save the project as forest_lidar.qgs.

QGIS에서 LAStools를 설정해봅시다:

  • 메뉴의 Processing ► Options and configuration 항목을 선택합니다.

  • Processing options 대화창에서 Providers 를 선택한 다음 Tools for LiDAR data 를 선택하십시오.

  • Activate 체크박스를 체크합니다.

  • For LAStools folder set c:\lastools\ (or the folder you extracted LAStools to).

../../../_images/processing_options.png

14.8.2. ★☆☆ 따라해보세요: LAStools를 사용해서 DEM 계산하기

여러분은 수업: 공간 통계 에서 몇몇 SAGA 알고리즘을 실행하기 위해 Processing 툴박스를 사용해본 경험이 있습니다. 이제 이 툴박스를 이용해서 LAStools 프로그램을 실행해봅시다:

  • 메뉴에서 Processing ► Toolbox 를 클릭하십시오.

  • 하단에 있는 드롭다운 메뉴에서 Advanced interface 를 선택하십시오.

  • Tools for LiDAR data 카테고리를 볼 수 있을 겁니다.

../../../_images/processing_toolbox.png

  • 사용할 수 있는 도구가 보이도록 펼친 다음, LAStools 카테고리(알고리즘의 개수는 변할 수 있습니다)도 펼치십시오.

  • lasview 알고리즘이 보일 때까지 스크롤한 뒤, 해당 알고리즘을 더블클릭하십시오.

  • Input LAS/LAZ file 에서 exercise_data\forestry\lidar\ 폴더로 이동, rautjarvi_lidar.laz 파일을 선택하십시오.

../../../_images/lasview_dialog.png

  • Run 을 클릭합니다.

이제 just a little LAS and LAZ viewer 대화창에서 LiDAR 데이터를 볼 수 있습니다:

../../../_images/full_lidar.png

이 뷰어 안에서 할 수 있는 작업은 많지만, 지금은 뷰어 상에서 LiDAR 점구름을 클릭&드래그해서 이동시키면서 어떻게 이루어져 있는지 살펴보십시오.

참고

LAStools 사용법에 대해 더 자세히 알고 싶다면, C:\lastools\bin\ 폴더에 있는 각 도구에 대한 README 텍스트 파일을 읽어보십시오. 실습 예제 및 다른 자료는 Rapidlasso 웹페이지 에서 찾아볼 수 있습니다.

  • 준비가 끝나면 뷰어를 닫으십시오.

Creating a DEM with LAStools can be done in two steps, first one to classify the point cloud into ground and no ground points and then calculating a DEM using only the ground points.

  • 다시 Processing Toolbox 로 이동합니다.

  • Note the Search… box, write lasground.

  • lasground 도구를 더블클릭해서 열고 다음 그림처럼 설정하십시오:

../../../_images/lasground_dialog.png

  • 산출물 파일을 저장할 위치를 rautjarvi_lidar.laz 파일이 있던 폴더로, 파일명은 rautjarvi_lidar_1.las 로 설정하십시오.

산출물을 확인하고 싶을 경우 lasview 로 열어볼 수 있습니다.

../../../_images/lasground_result.png

ground 로 분류된 포인트가 갈색, 나머지는 회색 포인트로 보일 것입니다. g 문자를 클릭해서 지상 포인트만 보이도록 할 수도 있고, u 문자를 클릭해서 분류되지 않은 포인트만 보이도록 할 수도 있습니다. a 문자를 클릭하면 다시 모든 포인트가 보이게 됩니다. lasview_README.txt 파일을 살펴보면 더 많은 명령어를 알 수 있습니다. 관심이 있다면 LiDAR 포인트를 수작업으로 편집하는 이 실습 예제 를 통해 뷰어 안에서 어떤 다른 작업을 수행할 수 있는지 알 수 있습니다.

  • 다시 뷰어를 닫으십시오.

  • In the Processing Toolbox, search for las2dem.

  • las2dem 도구를 실행한 다음 다음 그림처럼 설정하십시오:

../../../_images/las2dem_dialog.png

The result DEM is added to your map with the generic name Output raster file.

참고

lasground 와 las2dem 도구에는 라이선스가 필요합니다. 라이선스 파일에 나와 있는 대로 라이선스 없이 도구를 사용할 수도 있지만, 산출된 이미지에 사선이 생성될 것입니다.

14.8.3. ★☆☆ 따라해보세요: 지형 음영기복 생성하기

시각화가 목적이라면, DEM으로부터 생성한 음영기복도가 해당 지형을

더 잘 시각화할 수 있습니다:

  • 메뉴에서 Raster ► Terrain analysis ► Hillshade 를 클릭하십시오.

  • Output layer 에서 exercise_data\forestry\lidar\ 폴더를 찾은 다음 파일 이름을 hillshade.tif 로 입력하십시오.

  • 나머지 파라미터는 기본 설정대로 내버려둡니다.

../../../_images/dem_hillshade.png

  • Select ETRS89 / ETRS-TM35FIN as the CRS when prompted.

래스터 산출물에 여전히 사선이 보이긴 하지만, 해당 지역의 정확한 기복을 뚜렷이 볼 수 있습니다. 심지어 삼림 내부에 패인 여러 토양 배수로(soil drain)도 볼 수 있을 겁니다.

../../../_images/hillshade_result.png

14.8.4. 결론

DEM 추출에 LiDAR 데이터를 — 특히 삼림 지역에서 — 사용하면 큰 수고를 들이지 않고 훌륭한 결과물을 얻을 수 있습니다. 또는 SRTM 9m resolution DEMs 와 같은 기존 LiDAR 기반 DEM이나 다른 소스를 사용할 수도 있습니다. 어떤 소스를 쓰던 간에, DEM을 이용해서 맵 프레젠테이션에 사용할 음영기복도를 생성할 수 있습니다.

14.8.5. 다음은 무엇을 배우게 될까요?

마지막 수업에서는, 음영기복 래스터와 삼림 현황 정보 수집 결과를 이용해서 결과물의 맵 프레젠테이션을 생성할 것입니다.